JP4599633B2

JP4599633B2 - Membrane separator

Info

Publication number: JP4599633B2
Application number: JP10818299A
Authority: JP
Inventors: 尚司松島; 賢二木幡
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: JP2000300967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密濾過装置、限外濾過装置、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置に係り、特に膜モジュールの洗浄用の気体が耐圧容器内に残留することを防止するようにした膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐圧容器内にスパイラル型膜を装填した横置型の膜分離装置の従来例について図９を参照して説明する。筒状の耐圧容器６０内にスパイラル型膜モジュール６１が同軸的に配置されている。各スパイラル型膜モジュール６１は集水管６２の外周に分離膜をスパイラル状に巻回したものである。なお、この従来例では耐圧容器６０内に膜モジュール６１が複数個配置され、各膜モジュール６１の集水管６２同士は継手６３により接続されている。原水は耐圧容器６０の流入口６４から耐圧容器内に入り、各膜モジュールの原水流路を耐圧容器の軸心線と平行に略水平方向に流れ、耐圧容器６０の流出口６５から流出する。透過水は集水管６２内に流入し、耐圧容器６０の後端側から取り出される。６６はブラインシールを示す。
【０００３】
図１０は従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図である。
【０００４】
集水管１の外周に複数の袋状の分離膜２がメッシュスペーサ３を介して巻回されている。
【０００５】
集水管１には管内外を連通するスリット状開口が穿設されている。分離膜２は袋状のものであり、その内部にはメッシュスペーサ等よりなる流路材４が挿入されており、この袋状分離膜（袋状膜）２の内部が透過水流路となっている。この袋状膜２の内部が該スリット状開口を介して集水管１内に連通している。
【０００６】
袋状膜２の巻回体５の両端にトップリング６とエンドリング７とが設けられ、その外周にブラインシール８が周設されている。
【０００７】
原水は、巻回体５の前端面から袋状膜２同士の間の原水流路に流入し、そのまま巻回体５の長手方向に流れ、巻回体５の後端面から濃縮水として流出する。この原水流路を流れる間に水が袋状膜２を透過してその内部に入り、集水管１内に流入し、該集水管１の後端側からモジュール外に取り出される。
【０００８】
このような膜分離装置を運転していると、膜面の汚染、目詰まりによりフラックス（透過水量）が低下してくる。そのため、必要に応じて膜面を洗浄する。
【０００９】
洗浄方法の一つに気体洗浄があり、空気、不活性ガス等の気体を膜面に供給し、物理的に膜面の汚濁物を剥離除去する。気体洗浄としてエアスクラビング、エア逆洗が通常行われる。
【００１０】
エアスクラビングは、膜の被処理水（濃縮水）側に気体を供給し、汚れやすい被処理水側を洗浄する。エア逆洗は、透過水側に気体を供給し、膜の透過水側から濃縮水側に気体を通して膜内に侵入した汚染物を押し出し、あるいは膜面に付着した汚染物を膜面から剥離する。この気体洗浄は、フラックス低下、膜間差圧を目安に実施したり、定期的に実施したりする。また、短時間毎に、例えば数分〜数十分毎にエアスクラビングをして膜面の汚染防止を図ることもある。
【００１１】
このような気体洗浄を行うため、膜モジュールの濃縮水側または透過水側に、または両者に洗浄用気体を供給できるようになっている。通常は、濃縮水配管又は透過水配管に気体供給配管が接続され、この気体供給配管にコンプレッサから空気が供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような気体洗浄が終わると、エアスクラビングでは濃縮水側が気体相となっており、エア逆洗では透過水側も濃縮水側も気体相になっている。
【００１３】
この状態で膜分離装置の運転が再開されると、膜モジュールの濃縮水側あるいは透過水側の気体の多くは濃縮水又は透過水と共に耐圧容器外に排出されるが、図９のように濃縮水流出口６５が耐圧容器６０のエンドプレートの比較的下位に配置されていると、該エンドプレートと膜モジュール６１との間の濃縮水室内の上部に気体が残留し、膜モジュール６１内の上部にも気体が残留し、その部分では膜透過処理が行われないことになってしまう。
【００１４】
本発明は、このような横置型の膜分離装置における洗浄気体の残留を解消することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜分離装置は、原水の導入口、透過水の取出口及び濃縮水の取出口を有した耐圧容器と、この耐圧容器内に装填された２個の膜モジュールと、該膜モジュールの濃縮水側又は透過水側に該膜モジュールの洗浄用気体を供給する気体供給手段とを備えてなり、被処理水が該膜モジュール内を略水平方向に流通される膜分離装置において、該原水の導入口は、該耐圧容器の中央に設けられており、該２個の膜モジュールが、それぞれ該耐圧容器内のうち該原水の導入口よりも左側と右側とに装填されることにより、該原水の導入口から該耐圧容器内に流入して左右に２手に別れた原水が、それぞれ左側の膜モジュール内及び右側の膜モジュール内を流れて膜透過処理を受けるように構成されており、該圧力容器内のエアーの全量が排出されるよう、該濃縮水取出口又は透過水取出口が該圧力容器の上面に配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
かかる膜分離装置にあっては、圧力容器内のエアーの全量が排出されるよう、濃縮水取出口又は透過水取出口が圧力容器の上面に配置されているので、耐圧容器内の気体はそのほぼ全量が該取出口から水と共に流出するようになる。
【００１７】
本発明では、耐圧容器は筒軸心線方向が略水平となるように配置された筒状のものであり、膜モジュールは、分離膜を巻回して巻回体とし、該巻回体の一端面から原水が供給され、濃縮水及び透過水が巻回体の他端面からそれぞれ取り出されるスパイラル型膜モジュールであり、該耐圧容器の上面部に濃縮水取出口又は透過水取出口が設けられていることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明では、スパイラル型膜モジュールは、袋状膜の内部に透過水流路材が配置され、袋状膜同士の間には原水流路材が配置されているスパイラル型膜モジュールにおいて、該袋状膜は第１、第２、第３及び第４の辺部を有した略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部は封じられ、該第４の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、該袋状膜同士の間の原水流路は、該第３の辺部の全体が封じられると共に、第４の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっていることが好ましい。
【００１９】
かかるスパイラル型膜モジュールにおいては、巻回体の前端面から原水が原水流路に流入する。この原水は、原水流路を巻回体軸心線と略平行方向に流れ、次いで巻回体後端面の原水流路開放部から濃縮水として流出する。
【００２０】
袋状膜を透過した水は、袋状膜内を巻回体軸心線と略平行方向に流れ、巻回体の後端面の袋状膜開放部から流出する。
【００２１】
このように、透過水が袋状膜内を巻回体の軸心線と平行方向に流れるため、従来のスパイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要となる。そして、袋状膜内から該集水管内に流れ込む際の流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が小さくなる。
【００２２】
なお、集水管を無くしているため、その分だけ袋状膜の巻回方向の長さを大きくとることができ、膜面積を拡張できる。そして、このように袋状膜の巻回方向長さを大きくしても透過水の流通抵抗は増大せず、透過水量を多くすることができる。
【００２３】
また、巻回体の後端面の一部においてのみ原水流路を開放させるようにしているため、原水流路の下流側での原水（濃縮水）流速を従来よりも高めることができ、原水流路下流域における汚れの付着を防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して発明の実施の形態及び参考例について説明する。
【００２５】
図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ参考例に係る横置型の膜分離装置の断面図である。筒軸心線方向を水平にして配置された円筒状の耐圧容器４０内にスパイラル型膜モジュール４１が設置されている。
【００２６】
このスパイラル型膜モジュール４１は袋状膜を巻回し、袋状膜同士の間を原水流路とし袋状膜の内部を透過水流路としたものである。スパイラル型膜モジュール４１の前端面が原水（被処理水）の流入面となっている。図１（ａ）では後端面の中央側が透過水の流出部とされ、外周側が濃縮水の流出部となっている。図１（ｂ）では、これとは逆に、後端面の中央側は濃縮水の流出部とされ、外周側は透過水の流出部となっている。
【００２７】
図１（ａ），（ｂ）ともに、原水Ｆは耐圧容器４０の前端側の原水流入口４２から耐圧容器４０内に流入し、スパイラル型膜モジュール４１の原水流路を該膜モジュール４１の軸心線と略平行方向に流れ、この間に膜透過処理が行われる。
透過水Ｐは袋状膜内を同様にスパイラル型膜モジュールの軸心線と略平行方向に流れ、該膜モジュール４１の後端面から流出する。
【００２８】
図１（ａ）では、透過水Ｐは膜モジュール４１の後端面中央から流出し、耐圧容器４０の後面中央の取出口４３から取り出される。濃縮水Ｃは、膜モジュール４１の後端面外周部から流出し、耐圧容器４０の後部上面に設けられた取出口４４から取り出される。
【００２９】
図１（ｂ）では、透過水Ｐは膜モジュール４１の後端面の外周部から流出し、耐圧容器４０の後部上面の取出口４４から取り出され、濃縮水Ｃは膜モジュール４１の後端面の中央部から流出し、耐圧容器４０の後部中央の取出口４３から流出する。
【００３０】
図２は２個の膜モジュール４１を１個の耐圧容器４５内に設置した実施の形態を示す断面図である。原水は、耐圧容器４５の中央の原水流入口４２から耐圧容器４５内に流入し、それから左右に２手に別れてそれぞれ膜モジュール４１内を略水平方向に流れて膜透過処理を受ける。透過水Ｐは、膜モジュール４１の後面の例えば外周側から流出し、耐圧容器４５の両端部の上面の取出口４４から流出し、濃縮水Ｃは膜モジュール４１の中央部から流出し、耐圧容器４５の両端面中央の取出口４３から流出する。この図２にカッコを付して記入されているように、濃縮水Ｃを耐圧容器４５の両端部の上面の取出口４４から取り出し透過水Ｐを耐圧容器端面中央の取出口４３から取り出しても良い。
【００３１】
図３はこのような膜分離装置５０への通水及び気体供給ラインの一例を示す系統図である。
【００３２】
原水は、原水槽４６、原水ポンプ４７、及びバルブ４８ａ付きの配管４８を介して膜分離装置５０の耐圧容器内に導入され、膜透過処理される。濃縮水は、バルブ５１ａ付きの配管５１を介して原水槽４６に返送される。透過水は、バルブ５２ａ付きの配管５２を介して処理水槽５３へ送られる。
【００３３】
この膜分離装置５０内の膜モジュールの気体洗浄を行うために、コンプレッサ５７からのエアーを配管５１，５２へ導くためのエアー配管５４，５５が設けられている。この配管５４はバルブ５１ａ，５２ａよりも膜分離装置５０側において配管５１，５２に接続されている。また、この気体洗浄時の膜分離装置の洗浄排水を排出するために、配管４８のバルブ４８ａと膜分離装置５０との間から配管５６が分岐している。これらの配管５４，５５，５６にはそれぞれバルブ５４ａ，５５ａ，５６ａが設けられている。通常の膜濾過運転時にはバルブ５４ａ，５５ａ，５６ａは閉とされ、コンプレッサ５７は停止している。
【００３４】
図４（ａ）はこの濾過運転時の原水、濃縮水、透過水の流れを示す概略図である。
【００３５】
図４（ｂ）のエアースクラビング時には、バルブ５４ａ，５６ａが開、バルブ４８ａ，５１ａ，５２ａ，５５ａが閉とされる。コンプレッサ５７からのエアーは、膜モジュールの濃縮水側に供給される。この濃縮水側の水は配管５６を介して原水槽４６又は排水処理設備へ送られる。
【００３６】
図４（ｃ）のエアー逆洗時には、バルブ４８ａ，５１ａ，５２ａ，５４ａが閉とされ、バルブ５５ａ，５６ａが開とされる。コンプレッサ５７からのエアーは膜モジュールの透過水側に供給され、膜の透過水側から濃縮水側にエアーを通し、膜モジュールの濃縮水流路に侵入した汚染物を押し出すと共に、膜面に付着した汚染物を膜面から剥離させる。洗浄排水は、配管５６を介して原水槽４６又は排水処理設備へ送られる。
【００３７】
この図４（ｂ），（ｃ）のエアースクラビング又はエアー逆洗後、バルブ５４ａ，５５ａ，５６ａを閉、バルブ４８ａ，５１ａ，５２ａを開とし、原水ポンプ４７を作動させて原水を膜分離装置５０に供給することにより濾過運転を再開する。この再開直後にあっては、膜分離装置５０内に残留していたエアーが濃縮水あるいは透過水と共に排出される。
【００３８】
前記図１，２の通り、透過水又は濃縮水の取出口４４を耐圧容器４０の上面部に設けているので、この耐圧容器４０内のエアーの全量が該取出口４４を介して耐圧容器４０外へ排出される。従って、膜モジュールの全ての膜面で膜濾過処理が行われるので、効率良く膜分離処理が行われる。
【００３９】
本発明において、膜モジュールはスパイラル型、管状型又は中空糸型などであってもよいが、本発明は膜モジュールがスパイラル型である場合に好適である。
【００４０】
本発明において採用するのに特に好適なスパイラル型膜モジュールについて次に説明する。
【００４１】
図５（ａ）はこのスパイラル型膜モジュールの袋状膜及び該袋状膜が巻き付けられるシャフトの斜視図である。図５（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図１（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。図６はシャフトの周りに袋状膜を巻き付ける方法を示す断面図、図７は巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図、図８はスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【００４２】
図５に示すように、この袋状膜１０は、正方形又は長方形状のものであり、第１の辺部１１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺部１４を有している。第１の辺部１１、第２の辺部１２及び第３の辺部１３において分離膜フィルム４０同士が接着剤等によって接着され、第４の辺部１４については一部だけを接着している。なお、袋状膜１０としては、長い一枚のフィルム４０を第２の辺部１２部分で二つに折り返し、第１の辺部１１、第３の辺部１３及び第４の辺部１４の一部を接着するようにしたものであっても良い。
【００４３】
第４の辺部１４の途中から第３の辺部１３にかけて袋状膜１０の分離膜フィルム同士が接着されておらず、透過水流出用の開放部３０となっている。また、この第４の辺部１４の該途中から第１の辺部１１にかけては、袋状膜１０の分離膜フィルム同士が接着されており、透過水の流出を阻止する閉鎖部３１となっている。
【００４４】
この袋状膜１０内に透過水流路材（例えばメッシュスペーサ等よりなる。）１５が挿入配置されている。
【００４５】
この袋状膜１０の一方の面には、接着剤１６が付着されると共に他方の面には接着剤１７，１８が付着され、この袋状膜１０がシャフト２０の周りに巻き付けられる。接着剤１６は第１の辺部１１に沿って付着され、接着剤１７は第３の辺部１３に沿って付着されている。接着剤１８は第４の辺部１４の長手方向の前記途中箇所から第３の辺部１３にかけて、透過水流出用の開放部３０に沿って付着されている。
【００４６】
複数枚の袋状膜１０をシャフト２０の周囲に巻き付けることにより、重なり合った袋状膜１０同士は接着剤１７，１８の部分において水密的に接合される。これにより、各袋状膜１０同士の間には原水（及び濃縮水）が流れる原水流路が構成される。接着剤１８が硬化することにより、巻回体の後端面には、内周側に原水（濃縮水）の流出用の開放部が形成され、外周側に原水流出阻止用の閉鎖部が形成される。
【００４７】
第４の辺部１４のうち透過水流出用の開放部３０と透過水流出阻止用の閉鎖部３１との境界部分から、巻回体の後方に向ってフィン１９が延設されている。このフィン１９は、例えば合成樹脂フィルム又はシートよりなり、袋状膜１０に対し接着等により接合されるのが好ましい。
【００４８】
各袋状膜１０をシャフト２０の周りに図６の如く原水流路材（メッシュスペーサ）２９を介して巻き付けることにより、図７に示すように巻回体２４が形成される。この巻回体２４の後端面からは、フィン１９が延出する。各袋状膜１０の第４の辺部１４において同一箇所にフィン１９を設けておくことにより、フィン１９は巻回体２４の軸心から等半径位上に位置し、フィン１９が重なり合うことによりフィン１９がリング状の突出部を形成することになる。このリング状の突出部内に円筒状のソケット２５の後端を挿入し、該ソケット２５とフィン１９を接着剤等により接合する。なお、ソケット２５をフィン１９に外嵌めしても良い。また、フィン１９に沿って巻回体２４の後端面に旋盤で切込み溝を付け、該溝にソケット２５の端部を埋め込むようにしても良い。
【００４９】
このようにソケット２５とフィン１９とを接合することにより、巻回体２４の後端面の外周側の透過水流出領域とソケット２５の内周側の濃縮水流出領域とが区画される。このソケット２５が、前記の耐圧容器の取出口４３に接続される。
【００５０】
なお、袋状膜１０をシャフト２０の周りに巻き付けるに際しては、図６に示すように、袋状膜１０同士の間に原水流路材（メッシュスペーサ）２９を介在させておくことにより、原水流路が構成される。
【００５１】
図８に示すように、巻回体２４の前縁及び後縁にそれぞれトップリング２６及びエンドリング２７を合成樹脂モールド等により形成し、トップリング２６の外周にブラインシール２８を周設する。
【００５２】
このように構成されたスパイラル型膜モジュールにおいては、図８に示すように、巻回体２４の前端面から原水が袋状膜１０同士の間の原水流路に流入する。この原水は、巻回体２４の軸心線と略平行方向に原水流路を流れ、巻回体２４の後端のソケット２５の内側の端面から取り出される。そして、このように原水が原水流路を流れる間に、水が袋状膜１０内に透過し、透過水は巻回体２４の後端面のうちソケット２５の外周側から流出する。
【００５３】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、透過水が袋状膜１０内を巻回体２４の軸心線と平行方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のスパイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要である。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくなる。
【００５４】
なお、集水管を省略しており、その分だけ袋状膜１０の巻回方向の長さを大きくとることができ、膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、透過水量を多くすることができる。
【００５５】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、原水流路の出口部分をソケット２５の内側だけに設けており、原水流路の出口（最下流部）を絞った構成としているため、原水流路の下流側においても原水（濃縮水）の流速が十分に大きなものとなり、原水流路下流域における汚れの付着を防止することができる。なお、ソケット２５の内側の面積と外側の面積（接着剤１８の辺部１４方向の長さ）は、このスパイラル型膜モジュールの水回収率に応じて決めるのが好ましい。
【００５６】
また、このスパイラル型膜モジュールにあっては、ソケット２５をフィン１９を用いて巻回体２４に接続しており、ソケット２５と巻回体２４との接続強度が高い。そして、このソケット２５によって原水の流入側と濃縮水の流出側とが水密的に区画分離されるため、濃縮水と透過水を混入との混合が確実に防止される。
【００５７】
図５〜８では透過水流出用の開放部３０をシャフト２０から遠いサイドに配置し、これによって巻回体２４の後端面のうちフィン１９の外周側を透過水の流出部としているが、逆に開放部３０をシャフト２０に近い側に配置することにより、巻回体２４の後端面のうちフィン１９よりも内周側が透過水の流出部となり、外周側が濃縮水の流出部となる。
【００５８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例について説明する。なお、以下の実施例９及び比較例において採用した膜モジュールは栗田工業製スパイラル型ＭＦ膜エレメントＫＭ０２１２又はＫＭ０２１２Ｒである。設定膜濾過流束は１０ｍ／Ｄ（膜濾過流量４．２ｍ³／ｈｒ）である。
【００５９】
この膜モジュールＫＭ０２１２及びＫＭ０２１２は図２と同様に１個の耐圧容器内に２個のスパイラル型膜モジュールを装填したものである。原水としては水道水を用い、気体供給による膜モジュールの洗浄頻度は７．５分毎とし、１回の洗浄時には０．５分間にわたってエアーを供給した。
【００６０】
実施例１及び比較例１では膜モジュールは上記のＫＭ０２１２Ｒを用い、実施例２及び比較例２ではＫＭ０２１２を用いている。このうち、実施例１では耐圧容器上面部の取出口４４を濃縮水取出口とし、実施例２ではこの取出口４４を透過水取出口としている。比較例１では濃縮水取出口を耐圧容器４５の下面部に配置し、比較例２では透過水取出口を取出口４５の下面部に配置している。運転状況の観察結果は次の通りであった。
【００６１】
〈実施例１〉
（膜モジュール：ＫＭ０２１２Ｒ，濃縮水取出口は耐圧容器上面部）
運転開始直後の膜差圧は１１０ｋＰａであったが、運転９日後には１６４ｋＰａまで膜差圧は上昇した。この間の膜差圧の上昇速度は６．０ｋＰａ／ｄであった。
【００６２】
〈実施例２〉
（膜モジュール：ＫＭ０２１２，透過水取出口は耐圧容器上面部）
運転開始直後の膜差圧は１０５ｋＰａであったが、運転１０日後には１６３ｋＰａまで膜差圧は上昇した。この間の膜差圧の上昇速度は５．８ｋＰａ／ｄであった。
【００６３】
〈比較例１〉
（膜モジュール：ＫＭ０２１２Ｒ，濃縮水取出口は耐圧容器の下面部）
モジュール構造：構造Ｉ（濃縮水取出口は下部に設置）
運転開始直後の膜差圧は１１３ｋＰａであったが、運転５日後には１６６ｋＰａまで膜差圧は上昇した。この間の膜差圧の上昇速度は１０．６ｋＰａ／ｄであった。
【００６４】
〈比較例２〉
以下のエレメント及びモジュールを用いて膜濾過運転を行った。
【００６５】
エレメント：ＫＭ０２１２
モジュール構造：構造II（透過水取出口は下部に設置）
運転開始直後の膜差圧は１１４ｋＰａであったが、運転５日後には１６３ｋＰａまで膜差圧は上昇した。この間の膜差圧の上昇速度は９．８ｋＰａ／ｄであった。
【００６６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の膜分離装置は、気体洗浄後の運転再開時に気体の全量がスムーズに耐圧容器外へ流出するので、膜モジュールのすべての膜面が膜分離処理に寄与し、効率の良い膜分離処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係る膜分離装置の断面図である。
【図２】実施の形態に係る膜分離装置の断面図である。
【図３】実施の形態に係る膜分離装置の水及び気体の流通系統図である。
【図４】図３における水及び気体の流通状態を示す模式図である。
【図５】（ａ）図は実施の形態に係る膜分離装置に用いられるスパイラル型膜モジュールの袋状膜の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図５スパイラル型膜モジュールの袋状膜の巻き付け方法を示す断面図である。
【図７】図５の膜モジュールの巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図である。
【図８】図５のスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【図９】従来の膜分離装置の断面図である。
【図１０】従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a membrane separation device such as a microfiltration device, an ultrafiltration device, and a reverse osmosis membrane separation device, and more particularly, a membrane separation that prevents a gas for cleaning a membrane module from remaining in a pressure vessel. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a horizontal type membrane separation apparatus in which a spiral type membrane is loaded in a pressure vessel will be described with reference to FIG. A spiral membrane module 61 is coaxially arranged in a cylindrical pressure vessel 60. Each spiral membrane module 61 is obtained by winding a separation membrane on the outer periphery of a water collecting pipe 62 in a spiral shape. In this conventional example, a plurality of membrane modules 61 are arranged in the pressure vessel 60, and the water collecting pipes 62 of each membrane module 61 are connected by a joint 63. The raw water enters the pressure vessel from the inlet 64 of the pressure vessel 60, flows through the raw water flow path of each membrane module in a substantially horizontal direction parallel to the axial line of the pressure vessel, and flows out from the outlet 65 of the pressure vessel 60. The permeate flows into the water collection pipe 62 and is taken out from the rear end side of the pressure vessel 60. 66 indicates a brine seal.
[0003]
FIG. 10 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral membrane module.
[0004]
A plurality of bag-like separation membranes 2 are wound around the outer periphery of the water collecting pipe 1 via mesh spacers 3.
[0005]
The water collecting pipe 1 is provided with a slit-like opening that communicates the inside and outside of the pipe. The separation membrane 2 has a bag-like shape, and a flow passage material 4 made of mesh spacers or the like is inserted therein, and the inside of the bag-like separation membrane (bag-like membrane) 2 serves as a permeate flow passage. Yes. The inside of the bag-like membrane 2 communicates with the water collecting pipe 1 through the slit-like opening.
[0006]
A top ring 6 and an end ring 7 are provided at both ends of the wound body 5 of the bag-like film 2, and a brine seal 8 is provided around the outer periphery thereof.
[0007]
The raw water flows into the raw water flow path between the bag-like membranes 2 from the front end face of the wound body 5, flows as it is in the longitudinal direction of the wound body 5, and flows out as concentrated water from the rear end face of the wound body 5. . While flowing through this raw water flow path, water permeates the bag-like membrane 2 and enters the inside thereof, flows into the water collecting pipe 1 and is taken out of the module from the rear end side of the water collecting pipe 1.
[0008]
When such a membrane separation apparatus is operated, the flux (permeated water amount) decreases due to contamination and clogging of the membrane surface. Therefore, the film surface is cleaned as necessary.
[0009]
One cleaning method is gas cleaning, in which a gas such as air or an inert gas is supplied to the film surface to physically remove and remove the contaminants on the film surface. Air scrubbing and air backwashing are usually performed as gas cleaning.
[0010]
Air scrubbing supplies gas to the treated water (concentrated water) side of the membrane, and cleans the treated water side, which is easily contaminated. Air backwashing supplies gas to the permeate side, pushes out contaminants that have entered the membrane through the gas from the permeate side of the membrane to the concentrated water side, or removes contaminants attached to the membrane surface from the membrane surface. . This gas cleaning is performed with reference to flux reduction and transmembrane pressure difference as a guide, or periodically. In addition, air scrubbing may be performed every short time, for example, every few minutes to several tens of minutes to prevent contamination of the film surface.
[0011]
In order to perform such gas cleaning, a cleaning gas can be supplied to the concentrated water side or the permeated water side of the membrane module, or both. Usually, a gas supply pipe is connected to the concentrated water pipe or the permeate water pipe, and air is supplied to the gas supply pipe from the compressor.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
After such gas cleaning, the concentrated water side is in the gas phase in air scrubbing, and the permeate side and the concentrated water side are in the gas phase in air backwashing.
[0013]
When the operation of the membrane separator is resumed in this state, most of the gas on the concentrated water side or permeate side of the membrane module is discharged out of the pressure vessel together with the concentrated water or permeate, but is concentrated as shown in FIG. When the water outlet 65 is arranged at a relatively lower position of the end plate of the pressure vessel 60, gas remains in the upper part of the concentrated water chamber between the end plate and the membrane module 61, and the upper part in the membrane module 61 However, gas remains, and the membrane permeation process is not performed in that portion.
[0014]
An object of the present invention is to eliminate the remaining cleaning gas in such a horizontal type membrane separation apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The membrane separation apparatus of the present invention comprises a pressure vessel having an inlet for raw water, a permeate outlet and a concentrated water outlet, two membrane modules loaded in the pressure vessel, Gas supply means for supplying a gas for cleaning the membrane module to the concentrated water side or the permeated water side, and in the membrane separation device in which the water to be treated flows in the membrane module in a substantially horizontal direction, the raw water Is provided at the center of the pressure vessel, and the two membrane modules are loaded on the left side and the right side of the raw water introduction port in the pressure vessel, respectively. The raw water flowing into the pressure vessel from the raw water inlet and separated into left and right hands is configured to flow through the membrane module on the left side and the membrane module on the right side for membrane permeation treatment, All the air in the pressure vessel is discharged So that, the concentrated water taking port or transmission water taking port is characterized in that it is arranged on the upper surface of the pressure vessel.
[0016]
In such a membrane separation device , the concentrated water outlet or the permeate outlet is disposed on the upper surface of the pressure vessel so that the entire amount of air in the pressure vessel is discharged. Almost the entire amount flows out from the outlet with water.
[0017]
In the present invention, the pressure vessel is a cylindrical container arranged so that the direction of the cylinder axis is substantially horizontal, and the membrane module is a wound body obtained by winding a separation membrane. A spiral membrane module in which raw water is supplied from the end face and concentrated water and permeate are taken out from the other end face of the wound body, respectively, and a concentrated water outlet or permeate outlet is provided on the upper surface of the pressure vessel. Preferably it is.
[0018]
Furthermore, in the present invention, the spiral membrane module is a spiral membrane module in which a permeated water channel material is disposed inside a bag-shaped membrane, and a raw water channel material is disposed between the bag-shaped membranes. The bag-like membrane has a substantially square shape having first, second, third and fourth sides, the first, second and third sides are sealed, and the fourth side is one. The part is an open part and the remaining part is a closed part. The first side part orthogonal to the fourth side part is applied to the shaft to wind a bag-like film to form a wound body, and the fourth side The raw water flow path between the bag-like membranes, with the part facing the rear end face of the wound body and the second side facing the fourth side face facing the front end face of the wound body The whole of the third side portion is sealed, and in the fourth side portion, a portion that overlaps with the opening portion of the bag-like membrane is a closed portion, and the bag-like membrane closed portion It is preferable to place the overlap is in the open section.
[0019]
In such a spiral membrane module, raw water flows into the raw water flow path from the front end face of the wound body. This raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the winding body axis, and then flows out as concentrated water from the raw water flow path opening portion on the rear end face of the wound body.
[0020]
The water that has passed through the bag-like membrane flows in the bag-like membrane in a direction substantially parallel to the axis of the wound body, and flows out from the opening portion of the bag-like film on the rear end surface of the wound body.
[0021]
Thus, the permeated water flows in the bag-like membrane in a direction parallel to the axis of the wound body, so that the water collecting pipe used in the conventional spiral membrane module is not necessary. And the distribution | circulation resistance at the time of flowing in into this water collection pipe | tube from the bag-like film | membrane is lose | eliminated, and permeated-water distribution resistance becomes small.
[0022]
Since the water collecting pipe is eliminated, the length of the bag-like membrane in the winding direction can be increased by that much, and the membrane area can be expanded. And even if it enlarges the winding direction length of a bag-like film | membrane in this way, the distribution | circulation resistance of permeated water does not increase, and permeated water amount can be increased.
[0023]
In addition, since the raw water channel is opened only at a part of the rear end face of the wound body, the flow rate of the raw water (concentrated water) on the downstream side of the raw water channel can be increased as compared with the conventional method. It is possible to prevent adhesion of dirt in the downstream area of the road.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments and reference examples of the invention will be described below with reference to the drawings.
[0025]
1A and 1B are cross-sectional views of a horizontal type membrane separation apparatus according to a reference example . A spiral membrane module 41 is installed in a cylindrical pressure vessel 40 arranged with the cylinder axis direction horizontal.
[0026]
The spiral membrane module 41 is formed by winding a bag-shaped membrane, and forming a raw water channel between the bag-shaped membranes and a permeate channel inside the bag-shaped membrane. The front end surface of the spiral membrane module 41 is an inflow surface for raw water (treated water). In FIG. 1A, the center side of the rear end surface is the outflow portion of the permeated water, and the outer peripheral side is the outflow portion of the concentrated water. In FIG. 1 (b), conversely, the central side of the rear end surface is an outflow portion of concentrated water, and the outer peripheral side is an outflow portion of permeated water.
[0027]
1 (a) and 1 (b), the raw water F flows into the pressure vessel 40 from the raw water inlet 42 on the front end side of the pressure vessel 40, and the raw water flow path of the spiral membrane module 41 passes through the shaft of the membrane module 41. It flows in a direction substantially parallel to the core wire, and the membrane permeation process is performed during this time.
Similarly, the permeated water P flows in the bag-like membrane in a direction substantially parallel to the axial center line of the spiral membrane module, and flows out from the rear end face of the membrane module 41.
[0028]
In FIG. 1A, the permeated water P flows out from the center of the rear end surface of the membrane module 41 and is taken out from the outlet 43 at the center of the rear surface of the pressure vessel 40. The concentrated water C flows out from the outer peripheral portion of the rear end surface of the membrane module 41 and is taken out from an outlet 44 provided on the upper surface of the rear portion of the pressure vessel 40.
[0029]
In FIG. 1 (b), the permeate P flows out from the outer peripheral portion of the rear end surface of the membrane module 41 and is taken out from the outlet 44 on the rear upper surface of the pressure vessel 40, and the concentrated water C is in the center of the rear end surface of the membrane module 41. It flows out from the part and flows out from the outlet 43 at the center of the rear part of the pressure vessel 40.
[0030]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment in which two membrane modules 41 are installed in one pressure vessel 45. The raw water flows into the pressure vessel 45 from the raw water inlet 42 in the center of the pressure vessel 45, and then splits into left and right hands and flows in the membrane module 41 in a substantially horizontal direction to undergo membrane permeation treatment. The permeated water P flows out from, for example, the outer peripheral side of the rear surface of the membrane module 41, flows out from the outlets 44 on the upper surfaces of both ends of the pressure vessel 45, and the concentrated water C flows out from the center of the membrane module 41. It flows out from the outlet 43 at the center of both end faces of 45. As shown in FIG. 2 with parentheses, the concentrated water C can be taken out from the outlets 44 at the upper surface of both ends of the pressure vessel 45 and the permeated water P can be taken out from the outlet 43 at the center of the pressure vessel end surface. good.
[0031]
FIG. 3 is a system diagram showing an example of a water flow and gas supply line to such a membrane separation device 50.
[0032]
The raw water is introduced into the pressure vessel of the membrane separation device 50 through the raw water tank 46, the raw water pump 47, and the pipe 48 with the valve 48a, and subjected to membrane permeation treatment. The concentrated water is returned to the raw water tank 46 through the pipe 51 with the valve 51a. The permeated water is sent to the treated water tank 53 through a pipe 52 with a valve 52a.
[0033]
In order to perform gas cleaning of the membrane module in the membrane separator 50, air pipes 54 and 55 for guiding the air from the compressor 57 to the pipes 51 and 52 are provided. The pipe 54 is connected to the pipes 51 and 52 on the membrane separation device 50 side of the valves 51a and 52a. Further, in order to discharge the washing wastewater of the membrane separation apparatus at the time of this gas cleaning, the pipe 56 is branched from between the valve 48a of the pipe 48 and the membrane separation apparatus 50. These pipes 54, 55, 56 are provided with valves 54a, 55a, 56a, respectively. During normal membrane filtration operation, the valves 54a, 55a, 56a are closed, and the compressor 57 is stopped.
[0034]
FIG. 4A is a schematic diagram showing the flow of raw water, concentrated water, and permeated water during the filtration operation.
[0035]
During air scrubbing in FIG. 4B, the valves 54a and 56a are opened, and the valves 48a, 51a, 52a and 55a are closed. Air from the compressor 57 is supplied to the concentrated water side of the membrane module. The concentrated water is sent to the raw water tank 46 or the waste water treatment facility via the pipe 56.
[0036]
At the time of air backwashing in FIG. 4C, the valves 48a, 51a, 52a, 54a are closed, and the valves 55a, 56a are opened. Air from the compressor 57 is supplied to the permeate side of the membrane module, and air is passed from the permeate side of the membrane to the concentrated water side to push out contaminants that have entered the concentrated water flow path of the membrane module and adhere to the membrane surface. Remove contaminants from the membrane surface. The washing waste water is sent to the raw water tank 46 or the waste water treatment facility via the pipe 56.
[0037]
After the air scrubbing or air backwashing in FIGS. 4B and 4C, the valves 54a, 55a and 56a are closed, the valves 48a, 51a and 52a are opened, and the raw water pump 47 is operated to remove the raw water from the membrane separator. The filtration operation is resumed by supplying to 50. Immediately after the restart, the air remaining in the membrane separation device 50 is discharged together with the concentrated water or the permeated water.
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 2, the permeated water or concentrated water outlet 44 is provided on the upper surface of the pressure vessel 40, so that the entire amount of air in the pressure vessel 40 passes through the outlet 44. It is discharged outside. Therefore, since the membrane filtration process is performed on all the membrane surfaces of the membrane module, the membrane separation process is efficiently performed.
[0039]
In the present invention, the membrane module may be a spiral type, a tubular type, a hollow fiber type, or the like, but the present invention is suitable when the membrane module is a spiral type.
[0040]
Next, a spiral membrane module particularly suitable for use in the present invention will be described.
[0041]
FIG. 5A is a perspective view of a bag-like membrane of the spiral membrane module and a shaft around which the bag-like membrane is wound. 5B and 5C are cross-sectional views taken along lines BB and CC in FIG. 1A, respectively. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method for winding a bag-like membrane around a shaft, FIG. 7 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body and a socket, and FIG. 8 is a side view of a spiral membrane module.
[0042]
As shown in FIG. 5, the bag-like film 10 has a square or rectangular shape, and includes a first side part 11, a second side part 12, a third side part 13, and a fourth side part 14. have. The separation membrane films 40 are bonded to each other by an adhesive or the like in the first side 11, the second side 12, and the third side 13, and only a part of the fourth side 14 is bonded. . As the bag-like film 10, a long film 40 is folded back into two at the second side portion 12, and the first side portion 11, the third side portion 13, and the fourth side portion 14 are folded. A part may be bonded.
[0043]
From the middle of the fourth side 14 to the third side 13, the separation membrane films of the bag-like membrane 10 are not adhered to each other, and an open portion 30 for permeate outflow is formed. Moreover, the separation membrane films of the bag-like membrane 10 are bonded to each other from the middle of the fourth side portion 14 to the first side portion 11, thereby forming a closed portion 31 that prevents the permeated water from flowing out. Yes.
[0044]
A permeate channel material (for example, made of a mesh spacer) 15 is inserted and disposed in the bag-like membrane 10.
[0045]
An adhesive 16 is attached to one surface of the bag-like film 10 and adhesives 17 and 18 are attached to the other surface, and the bag-like film 10 is wound around the shaft 20. The adhesive 16 is attached along the first side 11, and the adhesive 17 is attached along the third side 13. The adhesive 18 is attached along the open portion 30 for flowing out the permeated water from the midway portion in the longitudinal direction of the fourth side portion 14 to the third side portion 13.
[0046]
By winding a plurality of bag-like membranes 10 around the shaft 20, the overlapping bag-like membranes 10 are joined in a watertight manner at the portions of the adhesives 17 and 18. Thereby, the raw | natural water flow path through which raw | natural water (and concentrated water) flows is comprised between each bag-like film | membrane 10. FIG. When the adhesive 18 is cured, an open portion for outflow of raw water (concentrated water) is formed on the inner peripheral side and a closed portion for preventing raw water outflow is formed on the outer peripheral side on the rear end surface of the wound body. The
[0047]
A fin 19 extends from the boundary portion between the open portion 30 for permeate outflow and the closed portion 31 for permeate outflow prevention of the fourth side portion 14 toward the rear of the wound body. The fins 19 are made of, for example, a synthetic resin film or sheet, and are preferably bonded to the bag-like film 10 by adhesion or the like.
[0048]
By winding each bag-like membrane 10 around the shaft 20 via a raw water flow path material (mesh spacer) 29 as shown in FIG. 6, a wound body 24 is formed as shown in FIG. The fins 19 extend from the rear end surface of the wound body 24. By providing the fin 19 at the same location in the fourth side portion 14 of each bag-like film 10, the fin 19 is positioned on the same radius from the axis of the wound body 24, and the fin 19 overlaps. The fin 19 forms a ring-shaped protrusion. The rear end of the cylindrical socket 25 is inserted into the ring-shaped protruding portion, and the socket 25 and the fin 19 are joined with an adhesive or the like. The socket 25 may be externally fitted to the fin 19. Further, a slit groove may be provided on the rear end surface of the wound body 24 along the fin 19 with a lathe, and the end portion of the socket 25 may be embedded in the groove.
[0049]
By joining the socket 25 and the fins 19 in this manner, the permeated water outflow region on the outer peripheral side of the rear end surface of the wound body 24 and the concentrated water outflow region on the inner peripheral side of the socket 25 are partitioned. This socket 25 is connected to the outlet 43 of the pressure vessel.
[0050]
When the bag-like membrane 10 is wound around the shaft 20, as shown in FIG. 6, the raw water flow channel material (mesh spacer) 29 is interposed between the bag-like membranes 10, thereby A road is constructed.
[0051]
As shown in FIG. 8, a top ring 26 and an end ring 27 are formed on the front edge and the rear edge of the wound body 24 by a synthetic resin mold, respectively, and a brine seal 28 is provided around the outer periphery of the top ring 26.
[0052]
In the spiral membrane module configured as described above, as shown in FIG. 8, raw water flows from the front end face of the wound body 24 into the raw water flow path between the bag-like membranes 10. This raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the axial center line of the wound body 24, and is taken out from the inner end face of the socket 25 at the rear end of the wound body 24. And while raw | natural water flows through a raw | natural water flow path in this way, water permeate | transmits in the bag-like film | membrane 10, and permeated water flows out from the outer peripheral side of the socket 25 among the rear-end surfaces of the winding body 24. FIG.
[0053]
In this spiral membrane module, the permeated water flows in the bag-like membrane 10 in the direction parallel to the axial center line of the wound body 24 and is taken out from the rear end surface, so that it is used in the conventional spiral membrane module. No water collection pipe is required. For this reason, there is no flow resistance when flowing from the bag-shaped membrane into the water collecting pipe, and the permeate flow resistance is significantly reduced.
[0054]
Note that the water collecting pipe is omitted, and the length of the bag-like membrane 10 in the winding direction can be increased correspondingly, and the membrane area can be increased. Even if the length of the bag-like membrane in the winding direction is increased, the permeate flow resistance does not increase, and the amount of permeate can be increased.
[0055]
In this spiral membrane module, the outlet portion of the raw water channel is provided only inside the socket 25, and the outlet (the most downstream portion) of the raw water channel is narrowed down. Also on the side, the flow rate of the raw water (concentrated water) becomes sufficiently large, and the adhesion of dirt in the downstream area of the raw water channel can be prevented. The inner area and the outer area of the socket 25 (the length of the adhesive 18 in the direction of the side 14) are preferably determined according to the water recovery rate of the spiral membrane module.
[0056]
Further, in this spiral membrane module, the socket 25 is connected to the wound body 24 using the fins 19, and the connection strength between the socket 25 and the wound body 24 is high. And since the inflow side of raw | natural water and the outflow side of concentrated water are water-tightly separated by this socket 25, mixing with mixing of concentrated water and permeated water is prevented reliably.
[0057]
5 to 8, the permeate outflow opening 30 is disposed on the side far from the shaft 20, and the outer peripheral side of the fin 19 is used as the permeate outflow portion on the rear end surface of the wound body 24. In addition, by disposing the opening portion 30 on the side close to the shaft 20, the inner peripheral side of the rear end surface of the wound body 24 with respect to the fins 19 becomes the permeated water outflow portion, and the outer peripheral side becomes the concentrated water outflow portion.
[0058]
【Example】
Hereinafter, examples and comparative examples will be described. In addition, the membrane module employ | adopted in the following Example 9 and a comparative example is Kurita Kogyo's spiral type MF membrane element KM0212 or KM0212R. The set membrane filtration flux is 10 m / D (membrane filtration flow rate 4.2 m ³ / hr).
[0059]
The membrane modules KM0212 and KM0212 are obtained by loading two spiral membrane modules in one pressure-resistant container as in FIG. Tap water was used as the raw water, and the frequency of cleaning the membrane module by gas supply was set every 7.5 minutes, and air was supplied for 0.5 minutes during one cleaning.
[0060]
In Example 1 and Comparative Example 1, the above-mentioned KM0212R is used for the membrane module, and in Example 2 and Comparative Example 2, KM0212 is used. Among these, in Example 1, the outlet 44 on the upper surface portion of the pressure vessel is a concentrated water outlet, and in Example 2, this outlet 44 is a permeated water outlet. In Comparative Example 1, the concentrated water outlet is disposed on the lower surface portion of the pressure vessel 45, and in Comparative Example 2, the permeated water outlet is disposed on the lower surface portion of the outlet 45. The observation results of the driving situation were as follows.
[0061]
<Example 1>
(Membrane module: KM0212R, concentrated water outlet is on the top of the pressure vessel)
The membrane differential pressure immediately after the start of operation was 110 kPa, but the membrane differential pressure increased to 164 kPa after 9 days of operation. During this period, the rate of increase in the membrane differential pressure was 6.0 kPa / d.
[0062]
<Example 2>
(Membrane module: KM0212, permeated water outlet is on top of pressure vessel)
The membrane differential pressure immediately after the start of operation was 105 kPa, but after 10 days of operation, the membrane differential pressure increased to 163 kPa. During this period, the rate of increase in the membrane differential pressure was 5.8 kPa / d.
[0063]
<Comparative example 1>
(Membrane module: KM0212R, concentrated water outlet is underside of pressure vessel)
Module structure: Structure I (Concentrated water outlet is installed at the bottom)
The membrane differential pressure immediately after the start of operation was 113 kPa, but the membrane differential pressure increased to 166 kPa after 5 days of operation. During this period, the rate of increase in the film differential pressure was 10.6 kPa / d.
[0064]
<Comparative example 2>
Membrane filtration operation was performed using the following elements and modules.
[0065]
Element: KM0212
Module structure: Structure II (permeate outlet is installed at the bottom)
The membrane differential pressure immediately after the start of operation was 114 kPa, but the membrane differential pressure increased to 163 kPa after 5 days of operation. During this period, the rate of increase in the membrane differential pressure was 9.8 kPa / d.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, the membrane separation apparatus of the present invention smoothly flows out of the pressure vessel when the operation is resumed after the gas cleaning, so that all membrane surfaces of the membrane module contribute to the membrane separation treatment, and the efficiency is improved. A good membrane separation process is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a membrane separation apparatus according to a reference example .
2 is a cross-sectional view of a membrane separation unit according to the implementation.
FIG. 3 is a flow system diagram of water and gas in the membrane separation apparatus according to the embodiment.
4 is a schematic diagram showing a flow state of water and gas in FIG. 3. FIG.
5A is a perspective view of a bag-like membrane of a spiral membrane module used in a membrane separation apparatus according to an embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5A. (C) is sectional drawing which follows the CC line of (a) figure.
6 is a cross-sectional view showing a method for winding a bag-like membrane of the spiral membrane module. FIG.
7 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body of the membrane module of FIG. 5 and a socket. FIG.
8 is a side view of the spiral membrane module of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional membrane separation apparatus.
FIG. 10 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral membrane module.

Claims

A pressure vessel having a raw water inlet, a permeate outlet and a concentrated water outlet, two membrane modules loaded in the pressure vessel, and on the concentrated water side or permeate side of the membrane module In a membrane separation apparatus comprising a gas supply means for supplying a gas for cleaning the membrane module, and the water to be treated is circulated in the membrane module in a substantially horizontal direction.
The raw water inlet is provided at the center of the pressure vessel,
The two membrane modules are respectively loaded on the left side and the right side of the raw water introduction port in the pressure vessel, so that they flow into the pressure vessel from the raw water introduction port. The raw water separated into hands is configured to flow through the membrane module on the left side and the membrane module on the right side for membrane permeation treatment,
As the air of the total amount of the pressure in the container is discharged, membrane separation apparatus the concentrated water taking port or transmission water taking port is characterized in that it is arranged on the upper surface of the pressure vessel.

In Claim 1, the said pressure vessel is a cylindrical thing arrange | positioned so that a cylinder axial direction may become substantially horizontal,
The membrane module is a spiral membrane module in which a separation membrane is wound into a wound body, raw water is supplied from one end surface of the wound body, and concentrated water and permeated water are respectively taken out from the other end surface of the wound body. Yes,
A membrane separation apparatus, wherein the concentrated water outlet or the permeated water outlet is provided on an upper surface of the pressure vessel.